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公開番号2021044917
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210318
出願番号2019164706
出願日20190910
発明の名称ファンモータ
出願人ミネベアミツミ株式会社
代理人個人
主分類H02K 5/08 20060101AFI20210219BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】グロメット部材のような別部品を用いることなく、モールド樹脂からのリード線の引出部を保護して損傷を抑制することができるファンモータを提供する。
【解決手段】ステータ20と、ステータ20に電流を供給する回路基板24と、ステータ20に供給された電流により回転するロータ30と、回路基板24に外部電源を接続するリード線25と、ステータ20の少なくとも一部、回路基板24の少なくとも一部、およびリード線25の一部を覆う第1モールド樹脂29と、第1モールド樹脂29から引き出されたリード線25の第1モールド樹脂28から所定範囲を覆う第2モールド樹脂29とを備えている。第2モールド樹脂29は、第1モールド樹脂28よりも低い硬度を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
ステータと、
前記ステータに電流を供給する回路基板と、
前記ステータに供給された電流により回転するロータと、
前記回路基板に外部電源を接続するリード線と、
前記ステータの少なくとも一部、前記回路基板の少なくとも一部、および前記リード線の一部を覆う第1モールド樹脂と、
前記第1モールド樹脂から引き出されたリード線の第1モールド樹脂から所定範囲を覆う第2モールド樹脂とを備え、
前記第2モールド樹脂は、前記第1モールド樹脂よりも低い硬度を有するモータ。
続きを表示(約 740 文字)【請求項2】
前記第1モールド樹脂の外周部の前記リード線が引き出された部分に凹部または切欠部を設け、該凹部または該切欠部に前記第2モールド樹脂を設けた請求項1に記載のモータ。
【請求項3】
前記第2モールド樹脂は、前記第1モールド樹脂の外周部から突出する凸部を形成する請求項1に記載のモータ。
【請求項4】
前記第1モールド樹脂の外周部の前記リード線が引き出された部分に凹部または切欠部を設け、該凹部または該切欠部に前記第2モールド樹脂を設けるとともに、前記第2モールド樹脂は、前記第1モールド樹脂の外周部から突出する凸部を形成する請求項1に記載のモータ。
【請求項5】
前記第1モールド樹脂の外周部の前記リード線が引き出された部分に凸部を設け、前記第2モールド樹脂は、該凸部から引き出された前記リード線を覆う請求項1に記載のモータ。
【請求項6】
前記第1モールド樹脂または前記第2モールド樹脂から引き出された前記リード線は複数本あり、前記第1モールド樹脂または前記第2モールド樹脂から所定範囲に前記リード線の外周を前記第2モールド樹脂で1本ずつ覆う被覆部を設けた請求項1〜5のいずれかに記載のモータ。
【請求項7】
前記第1モールド樹脂および前記第2モールド樹脂は熱硬化性樹脂であり、前記第2モールド樹脂は、前記第1モールド樹脂よりも硬化開始温度が低い請求項1〜6のいずれかに記載のモータ。
【請求項8】
前記第1モールド樹脂の23℃における硬度はD70以上であり、前記第2モールド樹脂の23℃における硬度はA90以下である請求項1〜7のいずれかに記載のモータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、軸流ファンや遠心ファンなどのファンモータに係り、特に、部品を樹脂でモールドしたファンモータに関する。
続きを表示(約 6,900 文字)【背景技術】
【0002】
防水性や耐油性を持たせたファンモータは、ステータや回路基板、リード線の一部などを樹脂でモールドすることで作製される。モールド樹脂から引き出されたリード線には、モールド樹脂からの引出部付近に応力が集中するため、モールドした部品をケーシングに設置するまでの間に行う作業時に損傷するおそれがある。
【0003】
モールド樹脂からのリード線の引出部を保護する手段として、たとえば特許文献1には、弾性体などで構成されたグロメット部材にリード線が挿入された状態でモールドすることで、リード線の引出部付近を保護する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2009−112067号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、グロメット部材という部品が増えるとともに、グロメット部材にリード線を挿入する作業が煩雑で作業性が悪いという課題があった。
【0006】
本発明は上述の事情に鑑みてなされたもので、グロメット部材のような別部品を用いることなく、モールド樹脂からのリード線の引出部を保護して損傷を抑制することができるファンモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、ステータと、ステータに電流を供給する回路基板と、ステータに供給された電流により回転するロータと、回路基板に外部電源を接続するリード線と、ステータの少なくとも一部、回路基板の少なくとも一部、およびリード線の一部を覆うモールド樹脂とを備え、モールド樹脂は、ステータの少なくとも一部、回路基板の少なくとも一部、およびリード線の一部を覆う第1モールド樹脂と、第1モールド樹脂から引き出されたリード線の第1モールド樹脂から所定範囲を覆う第2モールド樹脂とを備え、第2モールド樹脂は、第1モールド樹脂よりも低い硬度を有するファンモータである。
【0008】
本発明のモールドモータにあっては、第1モールド樹脂よりも低い硬度を有する第2モールド樹脂がグロメット部材の機能を果たし、モールド樹脂からのリード線の引出部を保護して損傷を抑制することができるのは勿論のこと、グロメット部材のような部品を必要とせず、したがって、グロメット部材にリード線を挿入する必要がないため作業性がよい。
【0009】
ここで、ステータの少なくとも一部、回路基板の少なくとも一部、およびリード線の一部を第1モールド樹脂で覆ってモールド体を形成し、モールド体の外周部のリード線が引き出された部分に凹部または切欠部を設け、凹部または切欠部に第2モールド樹脂を設けることができる。このような態様では、第2モールド樹脂をモールド体の輪郭から突出しないように形成することができ、外観が従来のものと変わらないようにすることができる。
【0010】
上記態様とは逆に第2モールド樹脂をモールド体から突出させることもできる。すなわち、ステータの少なくとも一部、回路基板の少なくとも一部、およびリード線の一部を第1モールド樹脂で覆ってモールド体を形成し、モールド体から突出するリード線の所定範囲に第2モールド樹脂からなる凸部を設けることができる。このような態様では、凸部の長さを任意に設定することができ、リード線の保護を確実に行うことができる。
【0011】
本発明では、上記のような凹部または切欠部と凸部を組み合わせた構成とすることもできる。すなわち、ステータの少なくとも一部、回路基板の少なくとも一部、およびリード線の一部を第1モールド樹脂で覆ってモールド体を形成し、モールド体の外周部のリード線が引き出された部分に凹部または切欠部を設け、凹部または切欠部に第2モールド樹脂を設けるとともに、モールド体の外周部から突出する第2モールド樹脂からなる凸部を凹部または切欠部に設けられた第2モールド樹脂と一体的に設けることができる。
【0012】
また、第1モールド樹脂または第2モールド樹脂から突出したリード線に、第1モールド樹脂または第2モールド樹脂から所定範囲にリード線の外周を被覆する第2モールド樹脂を設けることができる。
【0013】
本発明では、第1、第2モールド樹脂は例えば熱硬化性樹脂であり、第2モールド樹脂は、第1モールド樹脂よりも硬化開始温度が低いものとすることができる。このような態様では、第2モールド樹脂を金型へ充填してから昇温させて硬化させ、次いで、第1モールド樹脂を金型へ充填してさらに昇温させて硬化させることにより、第1、第2モールド樹脂を区別して形成することができる。
【0014】
また、第1モールド樹脂の23℃における硬度は例えばD70以上であり、第2モールド樹脂の23℃における硬度は例えばA90以下であることが望ましい。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、グロメット部材のような別部品を用いることなく、モールド樹脂からのリード線の引出部を保護して損傷を抑制することができるモータが提供される。
【図面の簡単な説明】
【0016】
(A)は本発明の第1実施形態の軸流ファンを示す断面図であり、(B)は(A)の矢印Bで示す部分の拡大図である。
図2(A)は第1実施形態の変更例のモールド体を示す側面図、(B)は本発明の第2実施形態の平面図、(C)は(B)の要部の拡大図である。
本発明の第3実施形態を示し、(A)はモールド体を示す側面図、(B)はその平面図である。
本発明の第4実施形態を示し、(A)はモールド体を示す側面図、(B)はその平面図である。
本発明の第5実施形態を示し、(A)はモールド体を示す側面図、(B)はその平面図である。
本発明の第6実施形態を示し、(A)はモールド体を示す側面図、(B)はその平面図である。
本発明の第7実施形態を示し、(A)はモールド体を示す側面図、(B)はその平面図である。
本発明の第8実施形態を示し、(A)はモールド体を示す側面図、(B)はその平面図である。
本発明の第9実施形態を示し、(A)はモールド体を示す側面図、(B)はその平面図である。
(A)は本発明の実施形態の変更例のファンモータ(ブロアファン)を示す断面図であり、(B)はその平面図である。
(A)は本発明の実施形態の他の変更例のファンモータ(AC軸流ファン)を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
1.第1実施形態
(軸流ファンの全体構成)
図1(A)は軸流ファンに適用される本発明の実施形態のファンモータ10を示す軸断面図、図1(B)は(A)の矢印Bで示す部分の拡大図である。図1(A)に示すように、実施形態のファンモータ10は、合成樹脂製のケーシング11と、ステータ20と、ロータ30とを備えている。
【0018】
ケーシング11は、基端部中央のベース部14と、ベース部14の中央に固定された円筒状の軸受ハウジング15を備えている。軸受ハウジング15は、例えば真鍮などの金属製であり、ケーシング11にインサート成形されている。軸受ハウジング15の内周には、一対の玉軸受16,17が圧入などの手段によって互いに離間して固定されている。図1(A)において符号16aは玉軸受16,17に予圧を与えるコイルばねである。
【0019】
ステータ20は、軸受ハウジング15の外周側に配置されており、半径方向外側に放射状に延びる複数の突極を有するステータコア21と、ステータコア21に装着されたボビン22と、ボビン22に巻回されたコイル23とから構成されている。また、軸受ハウジング15の基部の周囲には回路基板24がボビン22の下部に固定されている。回路基板24には、ファンモータ10を駆動させるための駆動回路が形成されており、電子部品26,27が実装されている。
【0020】
回路基板24には、駆動回路に通電するためのリード線25が接続されている。リード線25の端部25aはポリ塩化ビニルやポリエチレンなどの樹脂製の被覆が剥離されて回路基板24に半田付けされている。図中符号24aはコネクタピンであり、回路基板24とボビン22に挿入された状態で回路基板24とコイル23とを接続している。これにより、ステータ20、回路基板24、およびリード線25は、一体的に結合されたステータ集合体Cとされている。
【0021】
ロータ30は、玉軸受16,17に圧入などの手段によって固定された金属製のシャフト31と、シャフト31がインサート成形されたカップ状をなすハブ32とを備えている。ハブ32の円筒状の部分の外周には、複数の羽根33が一体的に形成され、その内周にはヨーク34が固定されている。ヨーク34の内周には磁石35が固定され、磁石35は、ステータ20の外周に対向するように配置されている。
【0022】
上記構成のファンモータ10では、羽根33の上端側の開口部が空気の吸込口33aとされ、下端側の開口部が吐出口33bとされている。また、ファンモータ10では、ステータ20、回路基板24、およびリード線25からなるステータ集合体Cのうちのリード線25の回路基板24近傍までの部分が、ケーシング11への組み付け前に第1モールド樹脂28と第2モールド樹脂29とによって一体的にモールドされている。なお、以下の説明において、ステータ集合体Cのうちの第1モールド樹脂28でモールドされた部分をモールド体19と称する。このように形成されたモールド体19は、ステータ20を覆う円筒部19aと、回路基板24を覆うフランジ部19bからなる円筒体である。
【0023】
(リード線の引出部の構成)
図1(B)はリード線25の第1モールド樹脂28からの引出部の詳細を示す図である。図1(B)に示すように、モールド体19のフランジ部19bからリード線25が引き出される箇所には、凹部28aが形成され、凹部28aには第2モールド樹脂29が充填されている。なお凹部28aの形状は特に限定されず、例えば、平面視で弓形状の部分が欠けた切欠部であってもよい。
【0024】
第1モールド樹脂28は、例えば熱硬化性樹脂のエポキシ樹脂であり、第2モールド樹脂29は、例えば熱硬化性樹脂のウレタン樹脂である。第2モールド樹脂29は、第1モールド樹脂28よりもよりも低い硬度を有する。たとえば、第1モールド樹脂28の23℃における硬度はD70以上であり、第2モールド樹脂29の23℃における硬度はA90以下である。好ましくは、第2モールド樹脂29の23℃における硬度はA30〜A80である。第2モールド樹脂の硬度がこの範囲内であると、モールド体が形成されたステータ集合体Cをケーシング11に取り付けるまでの作業時において、リード線25をより適切に保護することができる。また、さらに好ましくは、第1モールド樹脂28の硬度はD80〜D95であり、ガラス転移点が125℃以上であり、ガラス転移点以下における線膨張係数が4×10
−5
/℃以下であることが望ましい。第1モールド樹脂28の硬度、ガラス転移点およびガラス転移点以下における線膨張係数といった特性がこの範囲内であると、ステータ集合体Cを構成する各部品の上記特性との差が小さくなる。そのため、温度変化に伴う内部応力の発生が抑制され、熱衝撃に伴うステータ集合体Cを構成する各部品の損傷を防止することができ、防水性および耐油性をより長期的に確保することができる。なお、ここでいう硬度は、JIS K 7215(デュロメータ:タイプAおよびD)に準じた方法で測定されたものであり、ガラス転移点および熱膨張係数はJIS K 7121に準じた方法で測定されたものである。
【0025】
上記のようなリード線25の引出部は次のようにして構成される。先ず、金型の上型を開いた状態で下型のリード線25の引出部となる箇所に流動性のある第2モールド樹脂29の一部を充填し、その状態で下型に、ステータ集合体Cを載置する。次いで、リード線25の引出部となる箇所に第2モールド樹脂29の残りを充填し、上型と下型とを閉じる。続いて上型および下型を加熱し、第2モールド樹脂29を硬化させる。
【0026】
次いで、金型の残りの空間に流動性のある第1モールド樹脂28を充填(射出)し、金型を再び加熱し、第1モールド樹脂28を硬化させる。第1モールド樹脂28が硬化したら上型を開き、モールド体19が形成されたステータ集合体Cを取り出す。そして、ケーシング11にステータ集合体Cを取り付け、ロータ30のシャフト31を玉軸受16,17に固定することによってファンモータ10が構成される。
【0027】
上記構成のファンモータ10にあっては、第2モールド樹脂29がグロメット部材の機能を果たし、第1モールド樹脂28からのリード線25の引出部を保護して損傷を抑制することができるのは勿論のこと、グロメット部材のような部品を必要とせず、したがって、グロメット部材にリード線25を挿入する必要がないため作業性がよい。
【0028】
特に、上記第1実施形態では、第2モールド樹脂29がモールド体19の円形の輪郭から突出しないので、外観が従来のものと変わらないという利点がある。また、第1モールド樹脂28よりも硬化開始温度の低い第2モールド樹脂29を用いているので、第2モールド樹脂29の金型への充填と硬化の後に、第1モールド樹脂28の金型への充填と硬化を金型を冷却することなく連続して行うことにより、第1、第2モールド樹脂28,29を区別して形成することができる。あるいは、第2モールド樹脂29を金型へ充填してから第1モールド樹脂18の硬化開始温度以上まで昇温させて硬化させ、続いて第1モールド樹脂28を金型へ充填して硬化させることにより、第1、第2モールド樹脂28,29を区別して形成することができる。第1モールド樹脂28の硬化開始温度と第2モールド樹脂29の硬化開始温度の差は特に限定されないが、10℃以上であることが望ましい。硬化開始温度の差が10℃以上であることで、第2モールド樹脂29の硬化後に第1モールド樹脂28を硬化させる一連の工程をよりスムーズに進めることができ、作業性が向上する。なお、ここでいう「硬化開始温度」とは、示差走査熱量測定(DSC)から得られる温度と発熱量の関係を示すグラフにおいて、硬化を示す上昇ピークが発生し始める温度を指す。
【0029】
2.第2実施形態
図2(A)は第1実施形態の変更例を示す図であり、リード線25が回路基板24から離間する方向に偏っている例を示している。図2(B),(C)は本発明の第2実施形態を示す図であり、図2(A)における第2モールド樹脂29は上記実施形態と同等の構成であるが、図2(B),(C)では、第2モールド樹脂29の上部に切欠部29aが設けられている。このような第2実施形態では、第2モールド樹脂29の使用量を低減することができる。
【0030】
3.第3実施形態
上記第1、第2実施形態はモールド体19のフランジ部19bの外周部に凹部28aを設け、凹部28aに第2モールド樹脂29を充填した例である。これに対して、図3に示す第3実施形態では、フランジ部19bの外周部に凹部28aが設けられておらず、第1モールド樹脂28からリード線25が引き出される箇所に、フランジ部19bの外周部から突出する第2モールド樹脂29からなる凸部29bが形成されている。この第3実施形態では、凸部29bの突出する長さを適宜設定することによってリード線25を適切に保護することができる。また、リード線25を引き出す方向は特に限定されないが、この第3実施形態では、リード線25は、モールド体19の中心を通らない方向に引き出されている。このため、凸部29bは略台形状をなし、モールド体19の半径方向外側への突出量が抑えられている。
(【0031】以降は省略されています)

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